Крупный прорыв в беспроводной передаче энергии приблизил мечту о космической солнечной энергетике на один шаг к реальности. Команда академика Дуань Баояня из Сианьского университета электронных наук и технологий объявила о новом рубеже в рамках «Проекта „Чжу Жи“» (Проект „В погоне за солнцем“), успешно передав 1180 ватт мощности на расстояние 100 метров и завершив первые в мире наземные эксперименты по динамической беспроводной передаче микроволновой энергии по схеме «один ко многим».
Это достижение знаменует собой значительный скачок по сравнению с Фазой 1.0 проекта в 2022 году, которая поддерживала только передачу на одну фиксированную цель. Новая система теперь может одновременно отслеживать и доставлять энергию нескольким движущимся целям, решая одну из самых сложных проблем в области беспроводной передачи энергии.
В основе этого усовершенствования лежит новый «механизм двустороннего вызова». Когда дрон с низким зарядом батареи нуждается в подзарядке, он отправляет сигнал позиционирования на наземный передатчик. Система рассчитывает точное местоположение цели в течение миллисекунд и направляет на нее микроволновую энергию — фактически «подавая» питание по требованию с высокой точностью.
Выходная мощность достигла 1180 Вт на расстоянии 100 метров, что достаточно для работы бытового кондиционера. Что более важно, общая эффективность преобразования постоянного тока в постоянный ток улучшилась с примерно 15% до 20,8%, а эффективность сбора луча достигла 88%. Эти показатели демонстрируют, что технология неуклонно движется к коммерческой жизнеспособности.
Конечная цель «Проекта „Чжу Жи“» поистине революционна: орбитальные космические солнечные электростанции, которые собирают солнечный свет круглосуточно и передают энергию на тысячи километров на принимающие станции на Земле. Обоснование неоспоримо: на геостационарной орбите плотность солнечной энергии достигает примерно 1360 Вт/м², по сравнению с 200–300 Вт/м² на поверхности Земли, где атмосферное поглощение, облачность и суточный цикл резко снижают доступность.
Технология работает путем преобразования электричества постоянного тока в микроволны, их направленной передачи на наземные приемные антенны и обратного преобразования в полезную энергию постоянного тока. Этот сквозной беспроводной канал устраняет необходимость в физических кабелях и однажды сможет обеспечить чистую базовую энергию в любой точке планеты.
Дорожная карта проекта амбициозна, но методична: испытания на орбите мегаваттного уровня запланированы примерно на 2030 год, а первая коммерческая космическая электростанция гигаваттного масштаба — на 2050 год. В случае реализации такая станция сможет обеспечивать непрерывное безуглеродное электричество в масштабах, сопоставимых с традиционной атомной электростанцией, — без топлива, отходов или географических ограничений.
Хотя остаются значительные инженерные проблемы — включая развертывание орбитальных антенных решеток размером в километр и обеспечение эффективности атмосферной передачи — каждый наземный эксперимент приближает «Проект „Чжу Жи“» к трансформации способов обеспечения человечества энергией в будущем.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Pandaily
